CN204290460U - 一种不间断电源中降压充电器的连接电路及不间断电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不间断电源中降压充电器的连接电路及不间断电源，Buck充电器的输入端通过一个单刀双掷开关可以连接不间断电源的蓄电池组，Buck充电器的输出端通过另一个单刀双掷开关可以连接不间断电源的直流母线。采用本实用新型提供的方案，利用原有的Buck充电器能够实现不间断电源在蓄电池组模式下的软启动，相比于现有技术的软启动方案，功率损耗较小。

Description

一种不间断电源中降压充电器的连接电路及不间断电源

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种不间断电源中降压充电器的连接电路及不间断电源。

背景技术

不间断电源广泛应用于各种对供电可靠性要求较高的场合，具有市电模式和蓄电池组模式两种供电模式。并且，在市电模式下，通过设置的充电器，还可以实现为不间断电源中的蓄电池组充电，该充电器具体可以为Buck充电器，即采用Buck电路实现蓄电池组的充电器。例如图1所示的不间断电源，即为具有第一Buck充电器和第二Buck充电器两个Buck充电器的不间断电源；第一Buck充电器的输入端连接不间断电源的正直流母线，输出端通过一个开关连接蓄电池组的正极；第二Buck充电器的输入端连接不间断电源的负直流母线，输出端通过一个开关连接蓄电池组的负极。在市电模式下，两个Buck充电器的输出端连接的两个开关闭合，由市电为直流母线提供能量，同时为蓄电池组充电；在蓄电池组模式下，两个Buck充电器的输出端连接的两个开关断开，由蓄电池组为直流母线提供能量。

当不间断电源在蓄电池组模式下启动时，为避免上电冲击，需要设置软启动电路。在现有技术中，利用电阻实现不间断电源在蓄电池组模式下的软启动的电路，如图2所示。然而电阻的功率很大，发热严重，采用图2所示的软启动电路将会导致不间断电源的功率损耗较大。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种不间断电源中降压充电器的连接电路及不间断电源，用以解决现有软启动方案功率损耗大的问题。

本实用新型实施例提供一种不间断电源中降压充电器的连接电路，所述不间断电源具有第一Buck充电器和第二Buck充电器两个Buck充电器，所述连接电路包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、第三单刀双掷开关和第四单刀双掷开关，其中：

第一Buck充电器的输出端连接第一单刀双掷开关的动触点；第一Buck充电器的输入端连接第二单刀双掷开关的动触点；第一单刀双掷开关的第一静触点和第二单刀双掷开关的第二静触点相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的正直流母线；第一单刀双掷开关的第二静触点和第二单刀双掷开关的第一静触点相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的蓄电池组的正极；

第二Buck充电器的输出端连接第三单刀双掷开关的动触点；第二Buck充电器的输入端连接第四单刀双掷开关的动触点；第三单刀双掷开关的第一静触点和第四单刀双掷开关的第二静触点相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的负直流母线；第三单刀双掷开关的第二静触点和第四单刀双掷开关的第一静触点相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的蓄电池组的负极。

本实用新型实施例还提供了一种不间断电源中降压充电器的连接电路，所述不间断电源具有一个Buck充电器，所述连接电路包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关和状态开关，其中：

Buck充电器的输出端连接第一单刀双掷开关的动触点；Buck充电器的输入端连接第二单刀双掷开关的动触点；第一单刀双掷开关的第一静触点和第二单刀双掷开关的第二静触点相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的第一直流母线；第一单刀双掷开关的第二静触点和第二单刀双掷开关的第一静触点相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的蓄电池组的第一极；不间断电源的蓄电池组的第二极通过状态开关连接不间断电源的第二直流母线。

进一步的，当不间断电源的第一直流母线具体为不间断电源的正直流母线，不间断电源的第二直流母线具体为不间断电源的负直流母线时，不间断电源的蓄电池组的第一极具体为不间断电源的蓄电池组的正极，不间断电源的蓄 电池组的第二极具体为不间断电源的蓄电池组的负极。

进一步的，当不间断电源的第一直流母线具体为不间断电源的负直流母线，不间断电源的第二直流母线具体为不间断电源的正直流母线时，不间断电源的蓄电池组的第一极具体为不间断电源的蓄电池组的负极，不间断电源的蓄电池组的第二极具体为不间断电源的蓄电池组的正极。

本实用新型实施例还提供了一种不间断电源，包括上述任一所述连接电路。

本实用新型有益效果包括：

本实用新型实施例提供的方案中，在蓄电池组模式下启动不间断电源时，利用不间断电源中原有的Buck充电器实现了软启动，相比于现有技术，功率损耗较小。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为具有两个Buck充电器的不间断电源的示意图；

图2为利用电阻实现软启动电路的示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的不间断电源中降压充电器的连接电路的示意图；

图4为本实用新型实施例2提供的不间断电源中降压充电器的连接电路的示意图之一；

图5为本实用新型实施例2提供的不间断电源中降压充电器的连接电路的示意图之二。

具体实施方式

为了给出减少不间断电源功率损耗的实现方案，本实用新型实施例提供了一种不间断电源中降压充电器的连接电路及不间断电源，以下结合说明书附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

本实用新型实施例1提供了一种具有第一Buck充电器和第二Buck充电器两个Buck充电器的不间断电源中降压充电器的连接电路，如图3所示，该连接电路包括第一单刀双掷开关S1、第二单刀双掷开关S2、第三单刀双掷开关S3和第四单刀双掷开关S4，其中：

第一Buck充电器的输出端连接第一单刀双掷开关S1的动触点10；第一Buck充电器的输入端连接第二单刀双掷开关S2的动触点20；第一单刀双掷开关S1的第一静触点11和第二单刀双掷开关S2的第二静触点相连22，相连后的接线端用于连接不间断电源的正直流母线；第一单刀双掷开关S1的第二静触点12和第二单刀双掷开关S2的第一静触点21相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的蓄电池组的正极；

第二Buck充电器的输出端连接第三单刀双掷开关S3的动触点30；第二Buck充电器的输入端连接第四单刀双掷开关S4的动触点40；第三单刀双掷开关S3的第一静触点31和第四单刀双掷开关S4的第二静触点42相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的负直流母线；第三单刀双掷开关S3的第二静触点32和第四单刀双掷开关S4的第一静触点41相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的蓄电池组的负极。

本实用新型实施例1提供的Buck充电器的连接方案，适用于具有两个Buck充电器的不间断电源，该不间断电源中的蓄电池组为双蓄电池组，也可以为单蓄电池组，该不间断电源中的整流器可以但不限于图3所示的整流器形式，该不间断电源中的逆变器也可以但不限于图3所示的逆变器形式。即，若不间断电源具有两个Buck充电器，便可以采用本实用新型实施例1提供的Buck充电器的连接方案。

为了进一步说明本实用新型实施例1提供的不间断电源中降压充电器的连接电路，下面对其工作原理进行阐述：

当不间断电源在市电模式下时，第一单刀双掷开关S1的动触点10闭合至第一单刀双掷开关S1的第二静触点12，第二单刀双掷开关S2的动触点20闭合至第二单刀双掷开关S2的第二静触点22，第三单刀双掷开关S3的动触点30闭合至第三单刀双掷开关S3的第二静触点32，第四单刀双掷开关S4的动触点40闭合至第四单刀双掷开关S4的第二静触点42；即此时，第一Buck充电器的输入端连接不间断电源的正直流母线，输出端连接蓄电池组的正极，第二Buck充电器的输入端连接不间断电源的负直流母线，输出端连接蓄电池组的负极，其工作原理和图1所示的不间断电源在市电模式下的工作原理相同，由市电为直流母线提供能量，同时为蓄电池组充电。

当不间断电源在蓄电池组模式下启动时，第一单刀双掷开关S1的动触点10闭合至第一单刀双掷开关S1的第一静触点11，第二单刀双掷开关S2的动触点20闭合至第二单刀双掷开关S2的第一静触点21，第三单刀双掷开关S3的动触点30闭合至第三单刀双掷开关S3的第一静触点31，第四单刀双掷开关S4的动触点40闭合至第四单刀双掷开关S4的第一静触点41；即此时，第一Buck充电器的输入端连接蓄电池组的正极，输出端连接不间断电源的正直流母线，第二Buck充电器的输入端连接蓄电池组的负极，输出端连接不间断电源的负直流母线。控制第一Buck充电器和第二Buck充电器中的开关管的驱动信号的占空比逐渐增大，使得直流母线电压逐渐增大，即实现了软启动。

待直流母线电压增大到蓄电池组电压后，再控制蓄电池组开关(对应图3中蓄电池组连接的两个晶闸管)导通，同时通过控制第一单刀双掷开关S1或者第二单刀双掷开关S2使得蓄电池组的正极和正直流母线之间的通路断开，并且通过控制第三单刀双掷开关S3或者第四单刀双掷开关S4使得蓄电池组的负极和负直流母线之间的通路断开，此时图3所示的不间断电源的工作原理同图1所示的不间断电源在蓄电池组模式下的工作原理相同，由蓄电池组为直流母线提供能量。

可见，采用本实用新型实施例1提供的不间断电源中降压充电器的连接电路，利用原有的Buck充电器实现了不间断电源在蓄电池组模式下的软启动，相比于现有技术利用电阻实现软启动的方案，功率损耗较小，发热较少，并且，占用体积较小，成本较低，易于实现。

实施例2：

本实用新型实施例还提供了一种具有一个Buck充电器的不间断电源中降压充电器的连接电路，该连接电路如图4、图5所示，包括第一单刀双掷开关S1、第二单刀双掷开关S2和状态开关S0，其中：

Buck充电器的输出端连接第一单刀双掷开关S1的动触点10；Buck充电器的输入端连接第二单刀双掷开关S2的动触点20；第一单刀双掷开关S1的第一静触点11和第二单刀双掷开关S2的第二静触点22相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的第一直流母线；第一单刀双掷开关S1的第二静触点12和第二单刀双掷开关S2的第一静触点21相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的蓄电池组的第一极；不间断电源的蓄电池组的第二极通过状态开关S0连接不间断电源的第二直流母线。

进一步的，当不间断电源的第一直流母线具体为不间断电源的正直流母线，不间断电源的第二直流母线具体为不间断电源的负直流母线时，不间断电源的蓄电池组的第一极具体为不间断电源的蓄电池组的正极，不间断电源的蓄电池组的第二极具体为不间断电源的蓄电池组的负极，如图4所示。

进一步的，当不间断电源的第一直流母线具体为不间断电源的负直流母线，不间断电源的第二直流母线具体为不间断电源的正直流母线时，不间断电源的蓄电池组的第一极具体为不间断电源的蓄电池组的负极，不间断电源的蓄电池组的第二极具体为不间断电源的蓄电池组的正极，如图5所示。

本实用新型实施例2提供的Buck充电器的连接方案，适用于具有一个Buck充电器的不间断电源，该不间断电源中的整流器可以但不限于图4、图5所示的整流器形式，该不间断电源中的逆变器也可以但不限于图4、图5所示的逆变器形式。即，若不间断电源具有一个Buck充电器，便可以采用本实用新型实施例2提供的Buck充电器的连接方案。

为了进一步说明本实用新型实施例2提供的不间断电源中降压充电器的连接电路，下面以图4所示的电路为例，对其工作原理进行阐述：

当不间断电源在市电模式下时，第一单刀双掷开关S1的动触点10闭合至第一单刀双掷开关S1的第二静触点12，第二单刀双掷开关S2的动触点20闭合至第二单刀双掷开关S2的第二静触点22，状态开关S0闭合；即此时，第一Buck充电器的输入端连接不间断电源的正直流母线，输出端连接蓄电池组的正极，状态开关S0连接在蓄电池组的负极和不间断电源的负直流母线之间，由市电为直流母线提供能量，同时为蓄电池组充电。

当不间断电源在蓄电池组模式下启动时，第一单刀双掷开关S1的动触点10闭合至第一单刀双掷开关S1的第一静触点11，第二单刀双掷开关S2的动触点20闭合至第二单刀双掷开关S2的第一静触点21，状态开关S0闭合；即此时，Buck充电器的输入端连接蓄电池组的正极，输出端连接不间断电源的正直流母线；控制Buck充电器中的开关管的驱动信号的占空比逐渐增大，使得直流母线电压逐渐增大，即实现了软启动。

待直流母线电压增大到蓄电池组电压后，再控制蓄电池组开关(对应图4中蓄电池组连接的两个晶闸管)导通，同时通过控制第一单刀双掷开关S1或者第二单刀双掷开关S2使得蓄电池组的正极和正直流母线之间的通路断开， 并且通过控制状态开关S0使得蓄电池组的负极和负直流母线之间的通路断开，蓄电池组为直流母线提供能量。

图5所示电路的工作原理和图4所示电路的工作原理类似，在此不再赘述。

可见，采用本实用新型实施例2提供的不间断电源中降压充电器的连接电路，同实施例1提供的连接电路原理相同，相比于现有技术，减小了功率损耗。

实施例3：

本实用新型实施例还提供了一种不间断电源，包括上述任一实施例提供的连接电路。

综上所述，本实用新型实施例提供的方案，利用Buck电路实现不间断电源在蓄电池组模式下的软启动，功率损耗较小，并且易于实现。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种不间断电源中降压充电器的连接电路，所述不间断电源具有第一Buck充电器和第二Buck充电器两个Buck充电器，其特征在于，包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、第三单刀双掷开关和第四单刀双掷开关，其中：

第一Buck充电器的输出端连接第一单刀双掷开关的动触点；

第一Buck充电器的输入端连接第二单刀双掷开关的动触点；

第一单刀双掷开关的第一静触点和第二单刀双掷开关的第二静触点相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的正直流母线；

第一单刀双掷开关的第二静触点和第二单刀双掷开关的第一静触点相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的蓄电池组的正极；

第二Buck充电器的输出端连接第三单刀双掷开关的动触点；

第二Buck充电器的输入端连接第四单刀双掷开关的动触点；

第三单刀双掷开关的第一静触点和第四单刀双掷开关的第二静触点相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的负直流母线；

第三单刀双掷开关的第二静触点和第四单刀双掷开关的第一静触点相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的蓄电池组的负极。

2.一种不间断电源，其特征在于，包括如权利要求1所述的连接电路。

3.一种不间断电源中降压充电器的连接电路，所述不间断电源具有一个Buck充电器，其特征在于，包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关和状态开关，其中：

Buck充电器的输出端连接第一单刀双掷开关的动触点；

Buck充电器的输入端连接第二单刀双掷开关的动触点；

第一单刀双掷开关的第一静触点和第二单刀双掷开关的第二静触点相连，相连后的接线端用于连接不间断电源的第一直流母线；

第一单刀双掷开关的第二静触点和第二单刀双掷开关的第一静触点相连， 相连后的接线端用于连接不间断电源的蓄电池组的第一极；

不间断电源的蓄电池组的第二极通过状态开关连接不间断电源的第二直流母线。

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，当不间断电源的第一直流母线具体为不间断电源的正直流母线，不间断电源的第二直流母线具体为不间断电源的负直流母线时，不间断电源的蓄电池组的第一极具体为不间断电源的蓄电池组的正极，不间断电源的蓄电池组的第二极具体为不间断电源的蓄电池组的负极。

5.如权利要求3所述的电路，其特征在于，当不间断电源的第一直流母线具体为不间断电源的负直流母线，不间断电源的第二直流母线具体为不间断电源的正直流母线时，不间断电源的蓄电池组的第一极具体为不间断电源的蓄电池组的负极，不间断电源的蓄电池组的第二极具体为不间断电源的蓄电池组的正极。

6.一种不间断电源，其特征在于，包括如权利要求3-5任一所述的连接电路。